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如何计算风能

风是由运动的空气分子组成的,这些分子有质量–虽然不大。任何有质量的运动物体都带有动能,其大小用等式表示:

动能 = 0.5 x 质量 x 速度2

其中,质量以千克为单位,速度以米/秒为单位,动能以焦耳为单位。

空气的密度是已知的(海平面约为 1.23 kg/m3),因此每秒撞击风力涡轮机(扫过已知区域)的空气质量由以下公式得出:

质量/秒(千克/秒) = 速度(米/秒) x 面积(平方米) x 密度(千克/立方米)

因此,只要将 “质量/秒 “的计算插入上述标准动能方程,就能得出风吹向具有一定扫掠面积的风力涡轮机的功率(即每秒的能量),从而得出以下重要方程:

功率 = 0.5 x 扫气面积 x 空气密度 x 流速3

其中功率单位为瓦(即焦耳/秒),扫掠面积单位为平方米,空气密度单位为千克/立方米,速度单位为米/秒。

如何计算空气密度

空气密度的评估对于风力测量至关重要,因为空气密度在不同高度和温度下变化很大。摄氏零下 10 度和摄氏零上 30 度之间的气压差为 0.177千克/立方米。
空气密度为:

单位为 kg/m3;气压 = p,气体常数 R,开尔文温度 = T

风能的测量单位是什么?

风能以千瓦时(kWh)或兆瓦时(MWh)为单位,加上时间段,如每年和每小时。